JPH02230995A - ヒートポンプ用圧縮機及びその運転方法 - Google Patents

ヒートポンプ用圧縮機及びその運転方法

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JPH02230995A
JPH02230995A JP1048653A JP4865389A JPH02230995A JP H02230995 A JPH02230995 A JP H02230995A JP 1048653 A JP1048653 A JP 1048653A JP 4865389 A JP4865389 A JP 4865389A JP H02230995 A JPH02230995 A JP H02230995A
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compressor
bypass passage
bypass
pressure
compression chamber
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Takahisa Hirano
隆久 平野
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/10Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C28/12Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using sliding valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はヒートポンプ式空気調和機等のヒートボンブに
組み込まれる圧縮機及びその運転方法に関する. (従来の技術) 従来のヒートボンブ式空気調和機の冷媒回路が第6図に
示されている. 暖房運転時には、圧縮機01から吐出された高温・高圧
の冷媒ガスは破線矢印で示すように、四方弁02を経て
室内側熱交換器03に入り、ここで室内空気に放熱する
ことによって凝縮液化する.この高圧の液冷媒は膨張弁
04に入り、ここで断熱膨張することにより低温・低圧
の気液二相流となる。
次いで、この冷媒は室外側熱交換器05に入り、ここで
外気から吸熱することによって蒸発気化して低温・低圧
のガス冷媒となり、四方弁02を経て再び圧縮機01に
循環する. 冷房運転時及びデフロスト運転時には、冷媒は実線矢印
で示すように、圧縮機01、四方弁02、室外側熱交換
器05、膨張弁04、室内側熱交換器03、四方弁02
をこの順に経て圧縮機01にn環する.上記冷凍サイク
ルのモリエル線図が第7図に示され、圧縮機01に動力
Piが入力された場合、冷房能力はΔil×Gr,暖房
能力はΔilXGrとなる. 但し、Δ11は蒸発前後における冷媒のエンタルビー差 Δ18は凝縮前後における冷媒のエンタルピー差 Gr  は冷媒の循環量 圧縮機Olの1例が第8図に示されている.密閉ハンジ
ング8内の上部にはスクロール型圧縮機構Cが、下部に
は電動モータ4が配設され、これらは回転シャフト5に
よって連動連結されている. スクロール型圧縮機構Cは固定スクロール1、旋回スク
ロール2、旋回スクロール2の公転を許容するがその自
転を阻止する自転阻止機構3、フレーム6、回転シャフ
ト5の上部軸受7l、下部軸受72、旋回スクロール2
の旋回軸受73、スラスト軸受74等を具えている. 固定スクロールlは端仮1lとうず巻体l2よりなり、
端板11には吐出ボート13とこれを開閉する吐出弁l
7が設けられている. 旋回スクロール2は端仮21とうず巻体22よりなり、
端板21にはボス23が設けられている。
ハウジング8内底部には潤滑油81が貯溜され、回転シ
ャフト5の回転による遠心力により潤滑油8lを入口孔
5lを介して吸い上げ給油孔52を経て下部軸受72、
偏心ピン53、上部軸受7l、自転阻止機横3、旋回軸
受73、スラスト軸受74等に給油する。
潤滑後の潤滑油は室61、排油孔62を経てハウジング
8の底部に排出される. 圧縮機の運転時、低温・低圧の冷媒ガスは吸入管82を
経てハウジング8内に入り、電動モータ4を冷却した後
、固定スクロールlに設けられた吸入通路15から吸入
室l6を経て両うず巻体11、l2によって形成される
圧縮室24内に吸入される。そして、旋回スクロール2
の公転により圧縮室24の容積が減少するのに伴って圧
縮されながら中央部に至り、吐出ポート13より吐出弁
17を押し上げて吐出室14に吐出され、更に、吐出管
83を経て吐出される,なお、第8図において、84は
回転シャフト5の上端に取りつけられたバランスウェイ
トである. (発明が解決しようとする課題) 圧縮機01の高効率を図ると、第7図に一点鎖線で示す
ように、圧縮機01の入力はPi’に減少する.従って
、冷房運転時には小さな入力Pi’にも拘らず同じ冷房
能力Δt. X Grが得られるので、省エネルギとな
るが、暖房運転時の暖房能力はΔiXGrとなって、圧
縮機01の高効率化に伴って減少してしまうという不都
合があった.(課題を解決するための手段) 本発明は上記課題を解決するために発明されたものであ
って、その要旨とするところは、圧mmの高圧側と圧縮
過程にある圧縮室とを連通するバイパス通路を設けると
ともにこのバイパス通路を開閉する開閉手段を設けたこ
とを特徴とするヒトボンブ用圧縮機にある. 前記バイパス通路は吐出ガスが導入される吐出室と圧縮
過程にある圧縮室との間に設けることができる. また、前記開閉手段は制御圧の切り換えによって作動す
るバイパスピストンによって構成することができる. 本発明によるヒートポンプ用圧縮機の運転方法は、圧縮
機の高効率運転が必要な冷房運転時には圧縮機の吐出ガ
スを圧縮過程にある圧縮室に導入するバイパス通路を閉
じ、大きな暖房能力が必要な暖房運転時には上記バイパ
ス通路を開いて高能力運転することを特徴とする. なお、暖房運転の開始時、デフロスト運転特等高能力運
転が必要なときのみ前記バイパス通路を開くこともでき
る. (作用) 本発明においては、上記構成を具えているため、ス通路
を開として高圧ガスを圧縮過程にある圧縮室に導入して
再度これを圧縮する. (実施例) 本発明の1実施例が第1図ないし第3図に示されている
. 第1図ないし第3図に示すように、固定スクロール1の
端板11にシリンダ30が設けられ、このシリンダ30
内にカップ状のバイパスピストン31が封密摺動自在に
嵌装されている.このシリンダ30のほぼ中央部にはバ
イパスピストン31の左方に限界されるシリンダ室30
aを吐出室l4に連通ずる穴32と、圧縮過程にある圧
縮室24に連通ずる穴33が穿設され、これら穴32、
33とシリンダ室30aによって吐出室14と圧縮過程
にある圧縮室24とを連通ずるバイパス通路が構成され
ている.また、シリンダ30の右端にはバイパスピスト
ン31の右方に限界されるシリンダ室30bに連通する
導圧管34が連結され、この導圧管34には圧力制御弁
35が介装されている. バイパスピストン31はシリンダ室30b内に配設され
たコイルスプリング34によって左方に押推されている
.なお、36はシリンダ室30bの右端を限界するプラ
グ、37はバイパスピストン31に巻装されたシールで
ある. 他の構成は第6図、第8図に示す従来のものと同様であ
り、対応する部材には同じ符号が付されている. しかして、空気調和機の暖房運転時には、導圧管34を
経て圧縮機の低圧圧力LPをシリンダ室30bに導入す
る.すると、バイパスピストン31はコイルスプリング
34に抗して右方に移動することにより第1図及び第2
図に示す位置を占めて穴32、33、を開き、バイパス
通路を開とする.かくして、吐出室14内の吐出ガスが
穴32、シリンダ室30a 、穴33を経て圧縮過程に
ある圧縮室24内に流入する.この結果、圧縮室24内
の圧力が上昇し、吐出ガスが再び圧縮室24内で圧縮さ
れるので、圧縮機の駆動動力、即ち、入力が増加する. 空気調和機の冷房運転中には、第3図に示すように、導
圧管34を経て圧縮機の高圧圧力HPをシリンダ室30
b内に導入する.すると、バイパスピストン31が左方
に移動して穴32、33を閉じることによりバイパス通
路を遮断する.かくして、圧縮機は通常の高効率運転で
運転される. 空気調和機の冷房運転時、即ち、バイパス通路が遮断さ
れている場合には、第4図に示すように、圧縮室24の
容積は吸入締切点を経過すると旋回スクロール旋回角の
増大に比例して減少し、これに伴って、圧縮室24内の
圧力は実線で示すように上昇する.そして、第5図に実
線で示すサイクルを画き、圧縮機は小入力で高効率の運
転を行う.一方、空気調和機の暖房運転時、即ち、バイ
パス通路が開となっている場合には、第4図に示すよう
に、吐出ガスが圧縮過程のイ点で圧縮室24内に導入さ
れるので圧縮室24内の圧力は破線で示すように変化し
、また、第5図に破線で示すようなサイクルを画き、第
5図に斜線を付した面積分だけ圧縮に要する仕事、即ち
、圧縮機の駆動動力が冷房運転時より増大する. これを第7図のモリエル線図に表すと、暖房運転時の圧
縮機の入力はPげとなり、暖房能力はΔ11”XGrと
なる.一方、冷房運転時の圧縮機の入力はPi゜となり
、冷房能力はΔit’  ×Grとなる。
なお、暖房運転時、バイパス通路は吸入締切後の圧縮室
に連通ずるので、吐出ガスが吸入側に流入するこ゛とは
なく、従って、圧縮機の体積効率が悪化することはない
. 上記実施例においては、暖房運転時にバイパス通路を開
としたが、暖房運転の開始時又は除霜運転時等高能力運
転が必要なときのみバイパス通路を開とすることができ
る. また、上記実施例においては、バイパス流路をバイパス
ピストンによって開閉したが、バイパスピストン以外の
任意の手段でバイパス通路を開閉しても良い, 更に、本発明をスクロール型圧縮機に適用した実施例に
ついて説明したが、本発明はローリングピストン型圧縮
機、スクリュー型圧縮機、スクロール型圧縮機、往復ピ
ストン型圧縮機等任意の圧縮機に適用しうろことは勿論
である.(発明の効果) 本発明においては、圧縮機の高圧側と渣圧縮過程にある
圧縮室とを連通ずるバイパス通路を設けるとともにこの
バイパス通路を開閉する開閉手段を設けたため、バイパ
ス通路を閉じることによって圧縮機を高効率運転するこ
とができ、また、バイパス通路を開とすることによって
圧縮機を高能力運転することができる。
そして、冷房運転時にバイパス通路を閉じれば高効率の
冷房運転ができ、また、暖房運転時又はその運転開始時
、除霜運転時等大きな暖房能力を必要とするときにバイ
パス通路を開とすれば、暖房能力を向上できる.
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の1実施例を示し、第1図
は圧縮機の部分的縦断面図、第2図及び第れ示す.第4
図は旋回スクロールの旋回角に対する圧縮室の容積及び
圧力の変化を示す線図、第5図は圧縮室の容積と圧力と
の関係を示す線図である.第6図はヒートポンプ式空気
調和機の冷媒回路図、第7図はモリエル線図、第8図は
従来の圧縮機の縦断面図である. 圧縮機〜01シリンダー30、バイパスピストン31、
バイパス通路−32、30a 、33、圧縮室−24、
第7図 エンタルヒ″ L

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 圧縮機の高圧側と圧縮過程にある圧縮室とを連
    通するバイパス通路を設けるとともにこのバイパス通路
    を開閉する開閉手段を設けたことを特徴とするヒートポ
    ンプ用圧縮機。
  2. (2) 前記バイパス通路は吐出ガスが導入される吐出
    室と圧縮過程にある圧縮室との間に設けられていること
    を特徴とする請求項(1)記載のヒートポンプ用圧縮機
  3. (3) 前記開閉手段は制御圧の切り換えによって作動
    するバイパスピストンによって構成されていることを特
    徴とする請求項(1)記載のヒートポンプ用圧縮機。
  4. (4) 圧縮機の高効率運転が必要な冷房運転時には圧
    縮機の吐出ガスを圧縮過程にある圧縮室に導入するバイ
    パス通路を閉じ、大きな暖房能力が必要な暖房運転時に
    は上記バイパス通路を開いて高能力運転することを特徴
    とするヒートポンプ用圧縮機の運転方法。
  5. (5) 暖房運転の開始時、デフロスト運転時等高能力
    運転が必要なときのみ前記バイパス通路を開くことを特
    徴とする請求項(4)記載のヒートポンプ用圧縮機の運
    転方法。
JP1048653A 1989-03-02 1989-03-02 ヒートポンプ用圧縮機及びその運転方法 Pending JPH02230995A (ja)

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